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1、意图
将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。Composite使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
2、动机
在绘图编辑器和图形捕捉系统这样的图形应用系统中,用户可以使用简单的组件创建复杂的图标。用户可以组合多个简单组件以形成一些较大的组件,这些组件又可以组合成更大的组件。一个简单的实现方法是为Text和Line这样的图元定义一些类,另外定义一些类作为这些图元的容器类(Container)。
然而这种方法存在一个问题:使用这些类的代码必须区别对待图元对象与容器对象,而实际上大多数情况下用户认为它们是一样的。对这些类区别对待,使得程序更加复杂。Composite模式描述了如何使用递归组合,使得用户不比对这些类进行区别,如下图所示。
Composite模式的关键是一个抽象类,它既可以代表图元,又可以代表图元的容器。在图形系统中的这个类就是Graphic,它声明一些与特定图形对象相关的操作,例如Draw。同时它也声明了所有的组合对象共享的一些操作,例如一些操作用于访问和管理它的子部件。
子类Line、Rectangle和Text(参见前面的类图)定义了一些图元对象,这些类实现Draw,分别用于绘制直线、矩形和正文。由于图元都没有子图形,因此它们都不执行与子类有关的操作。
Picture类定义了一个Graphic对象的聚合。Picture的Draw操作时通过对它的子部件调用Draw实现的,Picture还用这种方法实现了一些与其子部件相关的操作。由于Picture接口与Graphic接口是一致的,因此Picture对象可以递归地组合其它Picture对象。
下图是一个典型的由递归组合的Graphic对象组成的组合对象结构。
3、适用性
以下情况使用Composite模式:
你想表示对象的部分-整体层次结构
你希望用户忽略组合对象与单个对象的不同,用户将统一地使用组合结构中的多有对象。
4、结构
5、参与者
Component(Graphic)
----为组合中的对象声明接口
----在适当的情况下,实现多有类共有接口的缺省行为。
----声明一个接口用于访问和管理Component的子组件
----(可选)在递归结构中定义一个接口,用于访问一个父部件,并在合适的情况下实现它。
Leaf(Rectangle、Line、Text等)
----在组合中表示叶节点对象,叶节点没有子节点。
----在组合中定义图元对象的行为。
Composite(Picture)
----定义有子部件的那些部件的行为
----存储子部件
----在Component接口中实现与子部件的有关操作
Client
----通过Component接口操纵组合部件的对象。
6、协作
用户使用Component类接口与组合结构中的对象进行交互。如果接收者是一个叶节点则直接处理请求。如果接收者是Composite,它通常将请求发送给它的子部件,在转发请求之前与/或之后可能执行一些辅助操作。
7、代码示例
将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。Composite使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
2、动机
在绘图编辑器和图形捕捉系统这样的图形应用系统中,用户可以使用简单的组件创建复杂的图标。用户可以组合多个简单组件以形成一些较大的组件,这些组件又可以组合成更大的组件。一个简单的实现方法是为Text和Line这样的图元定义一些类,另外定义一些类作为这些图元的容器类(Container)。
然而这种方法存在一个问题:使用这些类的代码必须区别对待图元对象与容器对象,而实际上大多数情况下用户认为它们是一样的。对这些类区别对待,使得程序更加复杂。Composite模式描述了如何使用递归组合,使得用户不比对这些类进行区别,如下图所示。
Composite模式的关键是一个抽象类,它既可以代表图元,又可以代表图元的容器。在图形系统中的这个类就是Graphic,它声明一些与特定图形对象相关的操作,例如Draw。同时它也声明了所有的组合对象共享的一些操作,例如一些操作用于访问和管理它的子部件。
子类Line、Rectangle和Text(参见前面的类图)定义了一些图元对象,这些类实现Draw,分别用于绘制直线、矩形和正文。由于图元都没有子图形,因此它们都不执行与子类有关的操作。
Picture类定义了一个Graphic对象的聚合。Picture的Draw操作时通过对它的子部件调用Draw实现的,Picture还用这种方法实现了一些与其子部件相关的操作。由于Picture接口与Graphic接口是一致的,因此Picture对象可以递归地组合其它Picture对象。
下图是一个典型的由递归组合的Graphic对象组成的组合对象结构。
3、适用性
以下情况使用Composite模式:
你想表示对象的部分-整体层次结构
你希望用户忽略组合对象与单个对象的不同,用户将统一地使用组合结构中的多有对象。
4、结构
5、参与者
Component(Graphic)
----为组合中的对象声明接口
----在适当的情况下,实现多有类共有接口的缺省行为。
----声明一个接口用于访问和管理Component的子组件
----(可选)在递归结构中定义一个接口,用于访问一个父部件,并在合适的情况下实现它。
Leaf(Rectangle、Line、Text等)
----在组合中表示叶节点对象,叶节点没有子节点。
----在组合中定义图元对象的行为。
Composite(Picture)
----定义有子部件的那些部件的行为
----存储子部件
----在Component接口中实现与子部件的有关操作
Client
----通过Component接口操纵组合部件的对象。
6、协作
用户使用Component类接口与组合结构中的对象进行交互。如果接收者是一个叶节点则直接处理请求。如果接收者是Composite,它通常将请求发送给它的子部件,在转发请求之前与/或之后可能执行一些辅助操作。
7、代码示例
/** "Component" */ interface Graphic { //Prints the graphic. public void print(); } /** "Composite" */ import java.util.List; import java.util.ArrayList; class CompositeGraphic implements Graphic { //Collection of child graphics. private List<Graphic> childGraphics = new ArrayList<Graphic>(); //Prints the graphic. public void print() { for (Graphic graphic : childGraphics) { graphic.print(); } } //Adds the graphic to the composition. public void add(Graphic graphic) { childGraphics.add(graphic); } //Removes the graphic from the composition. public void remove(Graphic graphic) { childGraphics.remove(graphic); } } /** "Leaf" */ class Ellipse implements Graphic { //Prints the graphic. public void print() { System.out.println("Ellipse"); } } /** Client */ public class Program { public static void main(String[] args) { //Initialize four ellipses Ellipse ellipse1 = new Ellipse(); Ellipse ellipse2 = new Ellipse(); Ellipse ellipse3 = new Ellipse(); Ellipse ellipse4 = new Ellipse(); //Initialize three composite graphics CompositeGraphic graphic = new CompositeGraphic(); CompositeGraphic graphic1 = new CompositeGraphic(); CompositeGraphic graphic2 = new CompositeGraphic(); //Composes the graphics graphic1.add(ellipse1); graphic1.add(ellipse2); graphic1.add(ellipse3); graphic2.add(ellipse4); graphic.add(graphic1); graphic.add(graphic2); //Prints the complete graphic (four times the string "Ellipse"). graphic.print(); } }
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